Катализатор для алкилирования бензола этиленом

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (и) 434980

Ceca Советских

Социалистических

Республик (61) Зависимое от авт. свидетельства (22) Заявлено 26.05.72 (21) 1789170/23-4 с присоединением заявки № (32) Приоритет

Опубликовано 05.07.74. Бюллетень № 25

Дата опубликования описания 15.11.74 (51) М. Кл. В 01j 11/40

7осударственный квинтет

Соввта й1нннстроа СССР оо делам изобретений в открытий (53) УДК 66.097.3 (088.8) (72) Авторы изобретения

Х. М. Миначев, Я. И. Исаков, В. П. Калинин, А. Л. Лапидус и Я. Т. Зйдус

Институт органической химии им. H. Д. Зелинского (71) Заявитель (54) КАТАЛ ИЗАТОР ДЛЯ АЛ КИЛ И РОВАН ИЯ

БЕНЗОЛА ЭТИЛЕНОМ

mina

Y (SiOz/А120з=3,4 — 6,0) ..

Изобретение относится к производству катализатора для алкилирования ароматических углеводородов олефинами.

Известен катализатор для алк илирования бензола этиленом на основе синтетических цеолитов, содержащий катионы кальция и никеля.

К недостаткам известного катализатора относятся получение наряду со вторичным бутилбензолом других углеводородов, сложность приготовления катализатора и его высокая стоимость в связи с большим расходом солей, используемых для приготовления катализатора.

С целью повышения активности катализатора и обеспечения возможности одновременного получения этилбензола и вторичного бутилбензола предлагается в состав катализатора вводить 2,5 — 10 вес. % никеля в виде закиси никеля.

Предлагаемые катализаторы содержат многовалентные катионные, в том числе поликатионные, формы цеолитов типа

Х (ЯОр/А120 — — 2,5 — 3,0), деалюминированных цеолитов типа

Y (S iOg/А120з — — 5,5 — 8,0), содержащие катионы Ca2+, М е+, C(P+

Х12+, Мпе+, Nd + и другие; декатионированную форму цеолитов типа У; водородную форму синтетического морденита (SiOg/А1еОе — — 8,0 — 10,0) о с размером пор — 7А. Перечисленные модификац ии готовят из исходных натриевых цеолитов (порошкообразные, гранулированные

10 без связующего или сформованные с окисью алюминия, алюмосиликатами, глинами и другим связующим) ионным обменом с 2 — 10%ными водными растворами хлоридов или нитратов соответствующих металлов в случае ка15 тионных форм и растворами хлористого или азотнокислого аммония при получении декатионированных цеолитов типа Y и водородной формы морденита. Последнюю можно получить и непосредственной обработкой Ка20 морденита 2 н. раствором соляной кислоты при комнатной или повышенной (70 — 90 С) температуре.

В качестве основы предлагаемых катализаторов могут быть использованы катализато25 ры жрекинга АШНЦ, наполненные цеолитом шариковые алюмосиликаты, производимые в настоящее время промышленностью.

Для введения закиси никеля предварительно обезвоженные при 350 — 500 С в течение

30 3 — 5 час цеолиты пропитывают 5 — 20%-ными

434980

Предмет изобретения

Составитель Н. Путова

Техред Л. Богданова

Редактор Т. Шарганова

Корректор 3. Тарасова

Заказ 3113114 Изд. Ко 53 Тираж 551 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

Москва, Я-35, Раушская наб., д. 4)5

Сапунова, 2

Типография, пр. водными растворами азотнокислого или уксуснокислого никеля либо раствором ацетилацетоната никеля в хлороформе или метаноле при комнатной температуре. Содержание

NiO в катализаторах 2,5 — 10 вес. . Приготовленные катализаторы после предварительной термообработки испытывают в реакции алкилирования бензола этиленом при атмосферном давлении, объемной скорости подачи бензола 0,6 — 2,4 час —, мольном отношении

СзНз. С Н4, равном 2: 1 — 5: 1, и температуре

180 †3 С. Изменяя состав катализатора и условия проведения процесса, можно регулировать состав получаемых продуктов, в частности содержание этилбензола и вторичного бутилбензола в продуктах реакции. Общая конверсия этилена в проточной системе 15—

60/о, выход вторичного бутилбензола 50% на пропущенный и 96 /о на прореаги|ровавший этилен, выход этилбензола 20% и 50% соответственно, до 10% этилена превращается в бутилены.

Наиболее активны катализаторы, приготовленные на основе никелевой, неодимовой, кальциевой и декатионированной форм цеолитов типа Y.

Все катализаторы легко регенерируются воздухом при 500 — 520 С в течение 3 — 5 час.

Пример 1, В качестве цеолитной основы катализатора используют цеолитсодержащий катализатор крекинга АШНАЯ-3 (промышленная партия Салаватского нефтехимического комбината), представляющий собой алюмосиликат, наполненный декатионированным цеолитом и содержащий (в /о): 87,66 ЯО2, 10,6 А120з, 0,90 КазО и 0,84 окислов других металлов.

25 мл (15,2 г) шариков цеолитсодержащего катализатора дегидратируют 5 час при 480—

500 С и смачивают расчетным количеством

=8/о-ного раствора М(ХОз)а (в расчете на

2,5 /о NiO в готовом катализаторе), после пропитки прогревают 5 час на воздухе при 480—

500 С (для разложения соли), наблюдая почернение шариков, что свидетельствует об образовании закиси никеля, 5

4

На катализаторе — 2,5 NiO/öåîëèòñîäåðæàщий катализатор при атмосферном давлении, температуре 250 С, объемной скорости по бензолу 0,6 час-, мольном отношении СзНз.

: СзН4, равном 3: 1, хонверсия этилена за проход 50%, выход вторичного бутилбензола

44 /о на пропущенный и 88 /о на прореагировавший этилен, выход этиленбензола 1,9 /о и

3,8/о, выход бутиленов 4/о H 8 соответственно, и р и м е р 2. Из цеолита NaX (Si02/À1203 ——

=2,5) ионным обменом из раствора Nd(NOg)g с двумя промежуточными прогревами продуктов обмена при 400 — 480 С получают цеолит

NdNaX со степенью обмена Na+ на И<Р+, равной 96o К 10,8 г дегидратированного 20—

500 С, 16 час) порошка цеолита приливают раствор 2,1 г ацетилацетоната никеля в 20 мл хлороформа, нагревают при перемешивании до полного испарения растворителя, сушат

2 час при 100 С,,прогревают 0,5 час при

300 — 350 С, прессуют таблетки 4К4 мм, прокаливают их на воздухе прои 480 — 500 С, наблюдая постепенное,почернение. Получают катализатор 5% NiO/0,96 NdNaX, на котором алкилируют бензол этиленом при 225 С, объемной скорости подачи бензола 2,4 час, мольном отношении СзНз. СзН4, равном 4: 1.

В среднем за 4 час общая конверсия этилена за проход 50%, выход этилбензола 4,9 /о на пропущенный и 9,8% на прореагировавший этилен, выход вторичного бутилбензола 40,8% и 81,6%, выход бутиленов 4,3% и 8,6% соответственно.

Катализатор для алкилирования бензола этиленом на основе синтетических цеолитов, включающий никель, отличающийся тем, что, с целью повышения активности катализатора и обеспечения возможности одновременного получения на нем этилбензола и вторичного бутилбензола, никель введен в соicTaB катализатора в виде закиси никеля в количестве 2,5 — 10 вес. %.